DE3511126C2

DE3511126C2 -

Info

Publication number: DE3511126C2
Application number: DE19853511126
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl.-Ing. 1000 Berlin De Schmack; Helmut Prof. Dr. 4020 Mettmann De Kaeufer; Walter Dr. 2820 Bremen De Brockmann
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1987-05-27
Also published as: CA1264214A; DE3511126A1; EP0199126A2; JPS62121676A; EP0199126A3

Description

Die Erfindung betrifft eine behandelte Kunststoffober fläche zum Verkleben, Lackieren und Beschichten mit gleichartigen und/oder anderen Materialien. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen so wie die Anwendung dieser behandelten Kunststoffober fläche.The invention relates to a treated plastic upper surface for gluing, painting and coating with similar and / or other materials. Furthermore The invention relates to a method for manufacturing so like applying this treated plastic top area.

Kunststoffe werden derzeit bei der Massenfertigung von Kunststoffteilen in großen Mengen vorzugsweise durch Spritzgießen, durch Extrudieren oder durch Kalandrieren verarbeitet. Hierbei werden dem Kunststoff Gleitmittel und Trennmittel zugesetzt, die ein späteres Beschichten des Kunststoffs mit Klebstoff oder Lack meist erheblich erschweren.Plastics are currently used in the mass production of Plastic parts preferably in large quantities Injection molding, by extrusion or by calendering processed. This is the plastic lubricant and release agents added, which later coating of the plastic with adhesive or varnish is usually considerable complicate.

Außerdem gibt es Kunststoffe, die sich aufgrund ihrer che mischen Natur und aufgrund ihres Lösungsverhaltens nur schwer beschichten und verkleben lassen, so daß eine dau erhafte konstruktive Verklebung nicht möglich ist; ein wichtiges Beispiel für einen solchen Kunststoff ist Poly propylen.There are also plastics that differ due to their che mix nature and due to their solution behavior only difficult to coat and glue, so that a lasting structural gluing is not possible; a an important example of such a plastic is poly propylene.

Um diese Kunststoffe oder Kunststoffartikel aus derartigen Kunststoffen trotzdem verkleben oder beschichten zu können, müsse dieselben vorbehandelt werden. Die bekanntesten Vorbehandlungsverfahren dazu sind die Beizverfahren, Plas mabehandlung und Coronabehandlung. Diese Verfahren haben aber unter anderem den Nachteil, daß sie nicht in die ei gentliche Teileherstellung mit einbezogen werden können.To these plastics or plastic articles from such To be able to glue or coat plastics anyway the same must be pretreated. The most popular Pretreatment processes for this are the pickling processes, Plas ma treatment and corona treatment. Have these procedures but among other things the disadvantage that they are not in the egg generic parts manufacturing can be included.

Darüber hinaus sind diese Vorbehandlungsverfahren teilweise mit einem großen apparativen Aufwand verbunden. Sie sind weiter solche Verfahren, die erst nach der Erzeugung des jeweiligen Kunststoffteils eingesetzt werden können. Die Beschichtung und das Verkleben der so vorbehandelten Kunst stoffteile muß innerhalb eines kurzen Zeitraums nach einer solchen Vorbehandlung erfolgen, da die dabei erreichte Adhäsionsfähigkeit nach relativ kurzer Zeit wieder ver loren geht. Die so vorbehandelte Oberfläche darf nicht mit den Händen berührt und verschmutzt werden, da diese Einflüsse die Verklebbarkeit und Beschichtbarkeit weiter reduzieren.In addition, these pretreatment procedures are partial associated with a large expenditure on equipment. you are further such processes that only after the generation of the each plastic part can be used. The Coating and gluing the pretreated art Fabric parts must be removed within a short period of time such pretreatment, because the achieved Adhesion ability ver after a relatively short time loren goes. The surface pretreated in this way must not be touched with your hands and become soiled as these Influences the bondability and coatability further to reduce.

Schließlich ist aus der DE-PS 30 09 412 eine Kunststoff oberfläche der eingangs genannten Art bekannt, die dadurch erzielt wird, daß man eine übliche, relativ glatte Kunst stoffoberfläche aufrauht, indem man sie zum Beispiel sand strahlt. Dadurch wird ein Verkleben oder Beschichten der Kunststoffoberfläche ermöglicht. Nachteilig ist es hierbei aber, daß mit der so erzeugten rauhen Kunststoffoberfläche bei kleiner Klebefläche keine konstruktive Verklebung mög lich ist, wenn zwischen Klebstoff und Kunststoff keine spezifische Adhäsion wirksam ist. Die Möglichkeit, den aufgerauhten Kunststoff zu verkleben oder zu beschichten, ist also nicht gegeben, wenn die spezifische Adhäsion ver loren geht.Finally, from DE-PS 30 09 412 is a plastic known surface of the type mentioned, which thereby What is achieved is that a common, relatively smooth art roughen the surface of the fabric, for example by sanding it shine. This will stick or coat the Plastic surface allows. It is a disadvantage here but that with the rough plastic surface so produced with a small adhesive surface, constructive bonding is not possible is if there is no adhesive or plastic specific adhesion is effective. The possibility of to glue or coat roughened plastic, is not given if the specific adhesion ver loren goes.

Weiter ist aus der DE-PS 8 53 348 ein Verfahren zum Auf rauhen von Kunststoffoberflächen bekannt, bei dem die Kunststoffoberfläche durch eine Kalanderwalze aufge rauht wird, die vorher mit Metallschrot angeblasen wor den ist, so daß sie kleine Krater aufweist, die von kreisförmigen rippenartigen Erhebungen umgeben sind, wo bei die Krater, wenn nicht überlappt, durch verhältnis mäßig flache Teile voneinander getrennt sind. Alle auf diese Weise hergestellten Oberflächen von Kalanderwalzen und demgemäß auch die dazu komplementären Oberflächen des aufgerauhten Kunststoffs, sind nur Kraterlandschaf ten mit Hügeln und Tälern, die schon allein aufgrund ih rer Herstellungsweise niemals Fransen aufweisen können, da sich wegen des Bombardements der Oberfläche durch den Metallschrot oder das sonstige Blasgut keine spit zen Erhebungen bilden können, denn derartige Erhebun gen würden durch das Bombardement der Blasgutteilchen sofort "weggetrommelt" werden, so daß tatsächlich nur Krater mit rippenartigen Erhebungen möglich sind.Furthermore, from DE-PS 8 53 348 is a method for known from rough plastic surfaces, in which the Plastic surface opened by a calender roller is roughened, which was previously blown with metal shot that is, so that it has small craters that are from circular rib-like elevations are surrounded where the craters, if not overlapping, by ratio moderately flat parts are separated. All on surfaces of calender rolls produced in this way and accordingly the complementary surfaces of the roughened plastic are just crater landscapes with hills and valleys that are due to their production method can never have fringes, because of the bombardment of the surface the metal shot or other blow material does not spit zen surveys, because such surveys would be caused by the bombing of the blow material particles be "tumbled away" immediately, so that actually only Craters with rib-like elevations are possible.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine behandelte Kunststoffoberfläche zur Verfügung zu stellen, die ein Verkleben, Lackieren, Beschichten o. dgl. auch dann er möglicht, wenn keine spezifische Adhäsion zwischen dem Klebstoff, Lack, Beschichtungsmittel o. dgl. einerseits und dem Kunststoff andererseits vorhanden oder wenn eine an sich vorhandene spezifische Adhäsion nur schwach oder überhaupt nicht wirksam ist.The object of the invention is therefore a treated Plastic surface to provide the one Gluing, painting, coating or the like possible if there is no specific adhesion between the Adhesive, lacquer, coating agent or the like on the one hand and the plastic on the other hand or if one inherent specific adhesion only weak or is not effective at all.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunststoffoberfläche eine faserige Struktur besitzt.This object is achieved in that the plastic surface has a fibrous structure.

Auf diese Weise wird mit der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik eine verbundfreundliche Kunststoff oberfläche zur Verfügung gestellt, die leicht klebbar, lackierbar und beschichtbar ist.In this way, in contrast to the invention State of the art a composite-friendly plastic surface provided that is easily glued, can be painted and coated.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen faserigen Struktur der Kunststoffoberfläche hinsichtlich der Haftung mit Kleb-, Lack- und Beschichtungsmaterialien ist eine andere als die Wirkung von aufgerauhten Oberflächen, wie sie bei spielsweise aus der oben erörterten DE-PS 8 53 348 be kant sind:The effect of the fibrous structure of the invention Plastic surface with regard to adhesion with adhesive, Paint and coating materials is a different than the effect of roughened surfaces, as in example from the DE-PS 8 53 348 discussed above are:

(a) Enlarge the conventional roughened surfaces the liability actually only in that the Size of the surface per unit area increased is, so the adhesiveness in this way can only be increased to a very limited extent.
(b) On the other hand, they constitute the art of the invention hanging fibers or threads as they turn to the side, "barb" or "Anchoring fibers or threads", which is possible after all Lichen directions lie crossways, so that they are open brought adhesive, varnish or other coating Push material through in almost all directions and thereby its detachment from the plastic upper make space practically impossible.

Die durch das Zerfransen erzielte faserige Struktur der erfindungsgemäßen Kunststoffoberfläche ist daher etwas qualitativ ganz anderes als eine aufgerauhte Oberfläche.The fibrous structure of the plastic surface according to the invention is therefore something qualitatively very different from a roughened surface.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen behandel ten Kunststoffoberfläche zeichnet sich dadurch aus, daß sie wenigstens 100 bis 1000 Fasern pro mm², vorzugsweise mehr als 10 000 Fasern pro mm², aufweist.A preferred embodiment of such a treated plastic surface is characterized in that it has at least 100 to 1000 fibers per mm ² , preferably more than 10,000 fibers per mm ² .

Weiterhin ist es zu bevorzugen, daß die Länge der Fa sern zwischen 30 µm, vorzugsweise wenigstens 100 bis 300 µm, beträgt.Furthermore, it is preferable that the length of the company sern between 30 microns, preferably at least 100 to 300 µm.

Weiterhin kann der Längenbereich, innerhalb deren die Längen der Fasern liegen, derart sein, daß die Länge der Fasern im Bereich von 30 µm bis 3 mm, vorzugsweise im Bereich von 100 µm bis 1 mm, besonders bevorzugt im Be reich von 300 µm bis 1 mm, liegt.Furthermore, the length range within which the Lengths of the fibers are such that the length of the Fibers in the range of 30 microns to 3 mm, preferably in Range of 100 microns to 1 mm, particularly preferably in the Be ranges from 300 µm to 1 mm.

Eine solche behandelte Kunststoffoberfläche, die erfin dungsgemäß eine faserige Struktur besitzt und dadurch verbundfreundlich ist, ermöglicht es, Kunststoffteile an derartigen erfindungsgemäßen Kunststoffoberflächen kon struktiv form- und kraftschlüssig miteinander zu verkle ben. Diese konstruktive Verklebung erhält ihre Festigkeit auch dann, wenn die spezifische Adhäsion zwischen Kleb stoff und Kunststoff versagt, oder wenn diese nur schwach oder gar nicht wirksam ist. Ein langes Lagern oder ein Berühren dieser Kunststoffoberfläche mit der Hand vor der Verklebung beeinflußt die Verklebbarkeit überhaupt nicht. Entsprechendes gilt für ein Lackieren und sonstiges Be schichten einer solchen Kunststoffoberfläche, die erfin dungsgemäß eine faserige Struktur besitzt.Such a treated plastic surface that invented appropriately has a fibrous structure and thereby is composite friendly, it allows plastic parts to be attached such plastic surfaces according to the invention kon structurally and non-positively to glue together ben. This constructive bond maintains its strength even if the specific adhesion between adhesive fabric and plastic fail, or if they are weak or is not effective at all. A long storage or one Touch this plastic surface with your hand in front of the Bonding does not affect the bondability at all. The same applies to painting and other Be layers of such a plastic surface that invent has a fibrous structure according to the invention.

Außerdem wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Herstel len einer behandelten Kunststoffoberfläche der erfindungs gemäßen Art zur Verfügung gestellt, das sich erfindungs gemäß dadurch auszeichnet, daß die unzerfaserte Kunst stoffoberfläche zerfasert wird.In addition, the invention provides a method of manufacture len a treated plastic surface of the Invention provided in accordance with the type, the fiction characterized in that the unfibered art surface is frayed.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform dieses Verfah rens zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß es die folgenden Verfahrensschritte des Zerfaserns um faßt:A particularly preferred embodiment of this procedure rens is characterized according to the invention in that it involves the following process steps of defibrating summarizes:

(a) converting the unfibered plastic surface into the viscoelastic or plastic state, or Use of such a condition due to a Parts production;
(b) Adhering the protrusions one Have a large number of projections and depressions the die from an am viscoelastic or plasti plastic adhesive material with the viskoela plastic or plastic surface;
(c) pulling the die away from the viscoelastic or plastic surface when taking the the protrusions of adhesive plastic under thread hen; and
(d) converting the plastic surface into the solid, non-visco-elastic and non-plastic state.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsge mäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß es die folgenden Verfahrensschritte des Zerfaserns umfaßt:Another preferred embodiment of the fiction is characterized in that it is the The following process steps of defibrating include:

(a) converting the unfibered plastic surface into the viscoelastic or plastic state, or Use of such a condition due to a Parts production;
(b) pressing fibers out of the plastic surface by pressing a variety of protrusions and recessed matrix in the visco elastic or plastic plastic surface; and
(c) converting the plastic surface into the solid, non-visco-elastic and non-plastic state.

Hierbei kann die Matrize sowohl aus einem am viskoelasti schen oder plastischen Kunststoff haftenden oder nicht haftenden Material, beispielsweise Teflon, bestehen. Wenn der erstere Fall vorliegt, kann die zuletzt genannte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Weise durchgeführt werden, daß zwischen den Verfahrens schritten (b) und (c) der Verfahrensschritt des Wegzie hens der Matrize von der viskoelastischen oder plastischen Kunststoffoberfläche bei Mitnahme des an den Vorsprüngen haftenden Kunststoffs unter Fadenziehen durchgeführt wird. Here, the matrix can be made from a viscoelasti plastic or plastic adhesive or not adhesive material, such as Teflon. If the former case exists, the latter can Embodiment of the inventive method in the Way that between procedures steps (b) and (c) the process step of pulling away hens of the matrix from the viscoelastic or plastic Plastic surface when taking the protrusions adhesive plastic is carried out under stringing.

Dieses Verfahren ist in einfacher Weise durchführbar, und zwar praktisch in jedem Stadium der Herstellung und/oder Verarbeitung des Kunststoffs, der mit einer erfindungsge mäßen Kunststoffoberfläche, die verbundfreundlich ist, versehen werden soll, angefangen vom Stadium, in welchem der Kunst stoff bei der Herstellung von Kunststoffteilen aus der Spritzgießmaschine, aus dem Extruder oder aus dem Kalander austritt und seine Oberfläche noch in einem viskoelasti schen oder plastischen Zustand ist, bis hin zu dem Stadi um, in welchem ein bereits seit langer Zeit hergestellter Kunststoffgegenstand aufgrund seiner erst dann vorgese henen Verwendungsart verklebt, lackiert oder beschichtet werden soll.This method can be carried out in a simple manner, and practically at every stage of manufacture and / or Processing of the plastic with a erfindungsge moderate plastic surface that is easy to bond should be, starting from the stage in which the art fabric in the manufacture of plastic parts from the Injection molding machine, from the extruder or from the calender emerges and its surface still in a viskoelasti or plastic state, right down to the stage um, in which a long-established one Plastic object because of its only then vorese glued, painted or coated shall be.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Ma trize eine Mindestdichte von 100 bis 1000 Vorsprüngen pro mm², vorzugsweise von 10 000 Vorsprüngen pro mm², hat.A particularly preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the die has a minimum density of 100 to 1000 projections per mm ² , preferably 10,000 projections per mm ² .

Schließlich ist es zu bevorzugen, daß die unzerfaserte Kunststoffoberfläche durch Erwärmen in den viskoelasti schen oder plastischen Zustand und durch Abkühlen oder Abkühlenlassen in den festen, nichtviskoelastischen und nichtplastischen Zustand gebracht wird. Das kann, wie be reits erwähnt, dadurch geschehen, daß die Kunststoffober fläche im erfindungsgemäßen Verfahren in dem Zustand ihrer Herstellung, in welchem sie noch einen viskoelastischen oder plastischen Zustand hat, dem Zerfasern unterworfen wird, oder dadurch, daß die Kunststoffoberfläche eines bereits seit einiger Zeit hergestellten Kunststoffgegen standes in entsprechender Weise durch Infrarotstrahler oder sonstige Erhitzungseinrichtungen so weit erhitzt wird, daß sie einen viskoelastischen oder plastischen Zu stand annimmt. Finally, it is preferable that the unfibered Plastic surface by heating in the viskoelasti or plastic state and by cooling or Allow to cool in solid, non-viscoelastic and is brought into the non-plastic state. As can be the case already mentioned, happen that the plastic upper area in the process according to the invention in the state of its Manufacturing in which they still have a viscoelastic or plastic state, subject to fraying is, or in that the plastic surface of a plastic counter that has been manufactured for some time stood in a corresponding manner by infrared radiators or other heating devices so far heated is that they have a viscoelastic or plastic to stood assumes.

Wie Untersuchungen, die im Rahmen der Erfindung durchge führt wurden, gezeigt haben, gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Materialien, die als haftende oder nichthaf tende Matrize verwendet werden können:How studies carried out in the context of the invention have shown, there are a variety of various materials that are either adhesive or non-adhesive The following matrix can be used:

So läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise ausführen, daß als Matrize ein Gewebe aus Naturfaser, Kunststoffaser, Metallfaser oder Mineralfaser, Leder oder Filz verwendet wird. Weiter ist es möglich, daß als Ma trize Sinterwerkstoffe aus mineralischen, metallischen oder organischen Werkstoffen verwendet werden. Schließ lich können als Matrize rauhe oder oberflächenporöse mine ralische, metallische oder organische Werkstoffe verwendet werden.The process according to the invention can thus be carried out in this way explain that a matrix made of natural fiber, Plastic fiber, metal fiber or mineral fiber, leather or Felt is used. It is also possible that as Ma trize sintered materials made of mineral, metallic or organic materials can be used. Close Rough or surface-porous leads can be used as a matrix ralische, metallic or organic materials used will.

Das Verfahren nach der Erfindung kann außerdem so ausge führt werden, daß beim Zerfasern der Kunststoffoberfläche der Kunststoff dieser Kunststoffoberfläche während des Einpressens und/oder Wegziehens der Matrize durch Anwen dung von niedrigen Oberflächentemperaturen beim visko elastischen Zustand eine besonders wirksame Reckung der Fasern und damit eine große Erhöhung ihrer Festigkeit be wirkt wird. Es kann also eine Zugreckung oder Preßreckung ausgeführt werden. Da die Fasern durch das Wegziehen und das Einpressen immer orientierte Kunststoffmoleküle auf weisen, ist ihre Festigkeit größer als die des vorgeleg ten Kunststoffs.The method according to the invention can also be so leads that when the plastic surface is defibrated the plastic of this plastic surface during the Pressing and / or pulling the die out by users formation of low surface temperatures in the visco elastic state a particularly effective stretching of the Fibers and thus a great increase in their strength will work. It can therefore be stretched or stretched be carried out. Because the fibers by pulling away and pressing always oriented plastic molecules point, their strength is greater than that of the submitted plastic.

Eine noch andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Zerfasern einer teilkristallinen Kunststoffoberfläche der Nukleie rungsgrad des Kunststoffs dieser Kunststoffoberfläche ver ändert wird und somit bessere mechanische Werte erreicht werden. Yet another development of the Ver driving is characterized in that when fraying a partially crystalline plastic surface of the nucleus degree of plastic ver this plastic surface is changed and thus better mechanical values are achieved will.

Schließlich ist es auch möglich, das Verfahren so auszu führen, daß beim Zerfasern von Polyolefinen funktionelle Gruppen auf der Kunststoffoberfläche gebildet werden.Finally, it is also possible to carry out the process in this way cause functional when fiberizing polyolefins Groups are formed on the plastic surface.

Endlich betrifft die Erfindung auch die Anwendung der er findungsgemäßen behandelten Kunststoffoberfläche, die darin besteht, daß diese Kunststoffoberfläche mittels eines Klebstoffs mit einer anderen Oberfläche verklebt oder diese Kunststoffoberfläche lackiert oder mit einem Beschichtungsmittel beschichtet wird.Finally, the invention also relates to the application of it treated plastic surface according to the invention, which consists in using this plastic surface an adhesive glued to another surface or painted this plastic surface or with a Coating agent is coated.

Die Erfindung sei nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung anhand einiger Ausführungsbei spiele näher erläutert; es zeigtThe invention will now be explained in more detail with reference to Figures 1 to 3 of the drawing based on some games Ausführungsbei; it shows

Fig. 1 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemä ßen Verfahrens an Kunststoffteilen, die bereits seit einiger Zeit hergestellt worden sind, also nicht unmittelbar den Herstellungsvorgang ver lassen; Figure 1 shows a system for performing the inventive method on plastic parts that have been manufactured for some time, so do not immediately leave the manufacturing process ver.

Fig. 2 eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme ei ner zerfaserten Kunststoffoberfläche mit einem, bezogen auf solche rasterelektronenmikroskopi sche Aufnahmen relativ kleinem Vergrößerungsgrad, wobei die Kunststoffoberfläche aus Polypropylen besteht; und Figure 2 is a scanning electron micrograph of a frayed plastic surface with a relatively small magnification, based on such scanning electron microscopic recordings, the plastic surface consisting of polypropylene; and

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende rasterelektronen mikroskopische Aufnahme einer zerfaserten Poly propylenoberfläche mit gegenüber Fig. 2 30fach stärkerem Vergrößerungsgrad. Fig. 3 is a corresponding to Fig. 2 scanning electron micrograph of a shredded polypropylene surface with 30 times greater magnification compared to Fig. 2.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Vor richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an bereits sei einiger Zeit gefertigten Kunststoffteilen zeigt, obwohl es in den Fällen, in denen man von vornher ein weiß, daß die in Frage stehenden Kunststoffteile ver klebt, lackiert oder beschichtet werden sollen, zu bevor zugen ist, diese Kunststoffteile bereits unmittelbar bei ihrer Herstellung bzw. im unmittelbaren Anschluß an ihre Herstellung mit einer zerfaserten Oberfläche zu versehen.Referring first to FIG. 1, which an on device for performing the method according to the invention to already be some time shows produced plastic parts, although in cases where one one knows that at issue plastic parts glued ver of vornher , to be painted or coated before it is sufficient to provide these plastic parts with a fiberized surface immediately during their manufacture or immediately after their manufacture.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt einen Bandförderer 1, dessen Förderrichtung durch den Pfeil 2 angedeutet ist und auf den die mit einer zerfaserten Kunststoffoberfläche zu versehenden Kunststoffteile 3 am Aufgabeende 4 aufgebracht werden. Diese Kunststoffteile 3 laufen unter einer Infra roterwärmungsanlage 5 durch, auf der ihre zu zerfasernde Kunststoffoberfläche 6 durch Erwärmen in einen viskoela stischen oder plastischen Zustand gebracht wird. Danach läuft die Kunststoffoberfläche 6 unter einer walzenför migen Matrize 7 derart hindurch, daß diese walzenförmi ge Matrize 7 auf der Kunststoffoberfläche 6 abrollt. Diese Matrize 7 hat eine Vielzahl von in der Zeichnung nicht dargestellten Vorsprüngen und Vertiefungen und ist aus einem solchen Material oder weist auf ihrer Oberfläche ein solches Material auf, daß die Kunststoffoberfläche 6 an den Stellen, an denen sie von den Vorsprüngen be rührt wird, an diesen Vorsprüngen der Matrize 7 anhaftet. Wenn sich die walzenförmige Matrize 7 in der durch den Pfeil 8 angegebenen Drehrichtung weiterdreht, wird die Oberfläche der Matrize von der eben berührten Stelle der viskoelastischen oder plastischen Kunststoffoberfläche 6 weggezogen.The apparatus of Fig. 1 comprises a belt conveyor 1, whose conveying direction is indicated by arrow 2 and which are applied to be provided plastic parts 3 at the feed end 4 with a shredded plastic on the surface. These plastic parts 3 run under an infra red heating system 5 , on which their plastic surface 6 to be defibrated is brought into a visco-elastic or plastic state by heating. Thereafter, the plastic surface 6 runs under a walzenför shaped die 7 so that this roller-shaped die 7 rolls on the plastic surface 6 . This die 7 has a plurality of projections and depressions not shown in the drawing and is made of such a material or has on its surface such a material that the plastic surface 6 at the points where it is touched by the projections adheres to these projections of the die 7 . When the roller-shaped die 7 continues to rotate in the direction of rotation indicated by the arrow 8 , the surface of the die is pulled away from the point of the viscoelastic or plastic plastic surface 6 just touched.

Die Drehgeschwindigkeit der walzenförmigen Matrize 7 ist derart, daß sich der an den Vorsprüngen der Matrize 7 haftende Kunststoff beim Wegziehen der Matrize nicht los löst, sondern unter Fadenziehen mitgenommen wird. Dadurch wird die Kunststoffoberfläche 6 zerfasert.The speed of rotation of the roller-shaped die 7 is such that the plastic adhering to the protrusions of the die 7 does not come loose when the die is pulled away, but is taken along under threading. As a result, the plastic surface 6 is frayed.

Anschließend laufen die Kunststoffteile 3 durch einen Kühltunnel 9, der beispielsweise durch Blasluft betrieben wird, und in dem die nun zerfaserte Kunststoffoberfläche 6 so weit abgekühlt wird, daß sie in den nichtviskoela stischen bzw. nichtplastischen Zustand übergeht. Dann können die Kunststoffteile am Abgabeende 10 fertig behan delt abgenommen werden.Then run the plastic parts 3 through a cooling tunnel 9 , which is operated for example by blowing air, and in which the now defibrated plastic surface 6 is cooled so far that it changes into the non-viscous or non-plastic state. Then the plastic parts at the delivery end 10 can be removed finished treated.

Mit 11 ist eine Reinigungswalze bezeichnet, deren Dreh richtung durch den Pfeil 12 angedeutet ist. Diese Reini gungswalze 11 reinigt die Oberfläche der Matrize 7 von den daran anhaftenden Kunststoffteilchen, die aus der Kunststoffoberfläche 6 mittels der Matrize 7 herausgezo gen worden sind, und gibt sie in einen darunter befindli chen Abfallbehälter 13 ab.With 11 a cleaning roller is designated, the direction of rotation is indicated by the arrow 12 . This cleaning roller 11 cleans the surface of the die 7 from the adhering plastic particles, which have been pulled out of the plastic surface 6 by means of the die 7 , and releases it into an underlying waste container 13 .

Selbstverständlich ist die Form der Matrize nicht auf die Walzenform beschränkt, sondern es sind praktisch alle denkbaren Matrizenformen möglich, wobei plattenförmige und bandförmige neben walzenförmigen Matrizen besonders zu bevorzugen sind.Of course, the shape of the die is not based on that Roll shape limited, but there are practically all conceivable die shapes possible, being plate-shaped and band-shaped in addition to cylindrical matrices are to be preferred.

Außerdem können derartige Matrizen, mit denen die Kunst stoffoberfläche zerfasert wird, wie bereits erwähnt, am Ausgang von Herstellungsvorrichtungen für Kunststoffteile vorgesehen oder in solche Herstellungsvorrichtungen inte griert sein. In addition, such matrices with which art As already mentioned, the surface of the fabric is frayed on Output of manufacturing devices for plastic parts provided or inte in such manufacturing devices be grated.

Art und Ausmaß der Zerfaserung können im übrigen so gesteu ert werden, daß die haftende Matrize in einem bestimmten, für jeden Kunststoff unterschiedlichen Viskositätszustand der Kunststoffoberfläche von dieser abgezogen oder in die se eingepreßt wird.The type and extent of the defibration can also be controlled in this way that the adhesive matrix is in a certain, different viscosity states for each plastic peeled off the plastic surface or into the se is pressed.

Die Länge der beim Zerfasern mittels der Matrize von der zu zerfasernden Kunststoffoberfläche abgezogenen Kunst stoffäden und damit Art und Ausmaß der Zerfaserung der Kunststoffoberfläche können weiterhin dadurch eingestellt werden, daß die Dicke der Kunststoffoberfläche, in welcher diese viskoelastisch oder plastisch ist, also die Dicke der viskoelastischen oder plastischen Kunststoffschicht der zu zerfasernden Kunststoffoberfläche entsprechend vari iert wird. Außerdem kann die Länge der Kunststoffäden durch die Abzugsgeschwindigkeit der Matrize von der Kunst stoffoberfläche eingestellt werden.The length of the when defibrating using the die from the Art peeled off to shred plastic surface fabrics and thus the type and extent of defibrillation of the Plastic surface can still be adjusted by that the thickness of the plastic surface in which this is viscoelastic or plastic, i.e. the thickness of the viscoelastic or plastic layer of plastic to be defibrated plastic surface accordingly vari is. In addition, the length of the plastic threads by the speed at which the die is withdrawn from art fabric surface can be adjusted.

Schließlich läßt sich die Anzahl der Kunststoffanteile, die aus der zu zerfasernden Kunststoffoberfläche heraus gezogen werden, durch die Anzahl der Verhakungsstellen in der haftenden Matrize einstellen, also die Anzahl der Stellen, an denen der Kunststoff an der Matrizenoberfläche haftet.Finally, the number of plastic parts out of the plastic surface to be shredded pulled by the number of hooking points in of the adhesive matrix, i.e. the number of Places where the plastic on the die surface is liable.

Im übrigen wurde durch Untersuchungen im Rahmen der Erfin dung festgestellt, daß zerfaserte Kunststoffoberflächen besonders zu bevorzugen sind, deren profilografische Kunst stoffoberfläche eine rasterelektronenmikroskopisch ermit telte Rauhigkeit von R _{z min} = 0 bis 300 µm und R _{z max} = 0 bis mehrere mm aufweist.In addition, it was found through investigations within the scope of the inven tion that shredded plastic surfaces are particularly preferred, the profilographic plastic surface of which has a scanning electron microscope determined roughness of R _{z min} = 0 to 300 μm and R _{z max} = 0 to several mm.

In den Fig. 2 und 3 sind erfindungsgemäß zerfaserte Kunststoffoberflächen aus Polypropylen in rasterelektronen mikroskopischer Vergrößerung gezeigt, wobei jeweils rechts unten der Maßstab angegeben ist. Man sieht, daß es bei ei ner solchen zerfaserten Oberfläche überhaupt nicht mehr auf eine Adhäsion zwischen dieser Oberfläche einerseits und einem Klebstoff, Lack oder sonstigen Beschichtungsmit tel andererseits ankommt, sondern daß vielmehr eine form schlüssige Verbindung zwischen dem Klebstoff, Lack oder sonstigen Beschichtungsmittel und der zerfaserten Kunststoff oberflächen entsteht, die sich wegen des innigen Ineinandergreifens der verfestigten Klebstoff-, Lack- oder sonstigen Beschich tungsmittelschicht mit den Fasern der Kunststoffoberflä che ergibt, weil diese Materialien durch ihre immer vorhan dene Schwindung auf die Fasern aufschrumpfen.In FIGS. 2 and 3 according to the invention shredded plastic surfaces made of polypropylene in scanning electron microscopic enlargement are shown, each of the scale is indicated on the bottom right. It can be seen that it is no longer a question of an adhesion between this surface, on the one hand, and an adhesive, paint or other coating agent, on the other hand, but rather a form-fitting connection between the adhesive, paint, or other coating agent, and the, in such a fiberized surface Shredded plastic surfaces arises, which results from the intimate interlocking of the solidified adhesive, lacquer or other coating layer with the fibers of the plastic surface, because these materials shrink due to their ever-present shrinkage on the fibers.

Die Erfindung sei nachstehend noch weiter anhand von ei nem Vergleichsbeispiel, das sich auf ein Verkleben von Kunststoff nach dem Stand der Technik bezieht, und anhand eines Beispiels, das sich auf ein Verkleben von Kunststoff mit zerfaserter Kunststoffoberfläche bezieht, erläutert:The invention is based on egg nem comparative example, which is based on a gluing of Related to the state of the art, and based on of an example that relates to gluing plastic covers with shredded plastic surface, explains:

Comparative example of gluing plastic the state of the art

Polypropylen ist ein Kunststoff, der von Natur aus nicht bzw. sehr schlecht verklebbar ist. Führt man eine Vorbe handlung von Polypropylen mit Chromschwefelsäure durch, so kann auch dieser Kunststoff verklebt werden. Es wur den Zugscherfestigkeiten bei einfach überlappter Kunst stoff-Metall-Verklebung mit Epoxidklebstoff von ca. 8 N/mm² für vorbehandelte Kunststoffoberflächen gemessen. Bei der Behandlung wird das Kunststoffteil ca. 3 min ganz oder teilweise in ein 90°C warmes Chromschwe felsäurebad eingetaucht. Danach ist ein Spülen mit Wasser und Trocknen notwendig. Die so vorbehandelte Oberfläche darf nicht mehr berührt und auch nicht verschmutzt werden, bevor der Kunststoff verklebt wird. Es ist daher eine bal dige Verklebung nach der Vorbehandlung notwendig. Die Vor behandlung erzeugt auf der Oberfläche keine oder nur sehr geringe sichtbare Veränderungen der Oberflächenstruktur. Versagt die spezifische Adhäsion zwischen Klebstoff und Kunststoff, so versagt die Verklebung.Polypropylene is a plastic that is inherently not or very difficult to bond. If you pretreat polypropylene with chromic sulfuric acid, this plastic can also be glued. The tensile shear strengths with simply overlapped plastic-metal bonding with epoxy adhesive of approx. 8 N / mm ^{2 were} measured for pretreated plastic surfaces. During the treatment, the plastic part is completely or partially immersed in a 90 ° C chromium sulfuric acid bath. Then rinse with water and dry. The surface pretreated in this way must no longer be touched or contaminated before the plastic is glued. It is therefore necessary to glue it together after the pretreatment. The pre-treatment produces no or only very slight visible changes in the surface structure on the surface. If the specific adhesion between the adhesive and the plastic fails, the bond fails.

Example of gluing plastic with shredded Plastic surface

Erzeugt man erfindungsgemäß eine zerfaserte Kunststoffober fläche auf Polypropylen, so werden Festigkeiten von eben falls 8 N/mm² (Zugscherfestigkeit) erreicht, und zwar bei wesentlich besserem Zeitstandsverhalten als sie bei che misch vorbehandelten Kunststoffteilen erreicht werden. Die Kunststoffteile mit der erfindungsgemäßen zerfaserten Kunststoffoberfläche sind wesentlich unempfindlicher gegen Verschmutzung. Sie sind daher lagerfähig und können ohne nochmalige Vorbehandlung zu einem wesentlich späteren Zeit punkt verklebt werden. Versagt die spezifische Adhäsion zwischen Kunststoff und Klebstoff, so ist die Festigkeit der Verklebung durch das formschlüssige Ineinandergreifen des Klebstoffes und der zerfaserten Kunststoffoberfläche weiterhin gesichert.If, according to the invention, a fiberized plastic surface is produced on polypropylene, strengths of just 8 N / mm ² (tensile shear strength) are achieved, with a much better creep behavior than can be achieved with chemically pretreated plastic parts. The plastic parts with the fiberized plastic surface according to the invention are significantly less sensitive to contamination. They are therefore storable and can be glued at a later point in time without repeated pretreatment. If the specific adhesion between plastic and adhesive fails, the strength of the bond is further ensured by the interlocking interlocking of the adhesive and the shredded plastic surface.

Die zerfaserte Kunststoffoberfläche kann kontinuierlich in der Fertigung des Kunststoffteiles innerhalb von beispiels weise 20 sec erzeugt werden, während dagegen eine chemi sche Vorbehandlung die 30fache Zeit, nämlich 5 Minuten er fordert.The shredded plastic surface can continuously in the manufacture of the plastic part within example generated for 20 sec, whereas a chemi pretreatment 30 times the time, namely 5 minutes demands.

Nebenprodukte, wie sie zum Beispiel beim Beizen entstehen, fallen nicht an.By-products, such as those that arise during pickling, are not incurred.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß unter einer Ma trize, die aus einem am viskoelastischen oder plastischen Kunststoff haftendem oder nichthaftendem Material besteht, sowohl eine Matrize, die vollständig aus einem solchen Ma terial besteht, als auch eine Matrize, die nur an ihrer mit dem viskoelastischen oder plastischen Kunststoff zusammen wirkenden Oberfläche aus einem solchen Material besteht, also zum Beispiel mit einem solchen Material beschichtet ist, verstanden werden soll.In conclusion, it should be noted that under a Ma trize, which is made from a viscoelastic or plastic Plastic adhesive or non-adhesive material, both a die made entirely from such a ma material exists, as well as a matrix that is only attached to it the viscoelastic or plastic plastic acting surface consists of such a material, for example coated with such a material is to be understood.

Claims

1. Treated plastic surface for gluing, painting and coating with similar and / or other materials, characterized in that the plastic surface ( 6 ) has a fibrous structure.

2. Treated plastic surface according to claim 1, characterized in that it has at least 100 to 1000 fibers per mm ² .

3. Treated plastic surface according to claim 2, characterized in that it has more than 10,000 fibers per mm ² .

4. Treated plastic surface according to An saying 1, 2 or 3, characterized, that the length of the fibers is at least 30 microns.

5. Treated plastic surface according to An saying 1, 2 or 3, characterized, that the length of the fibers is at least 100 to 300 microns.

6. Treated plastic surface according to An saying 4, characterized in that the length of the fibers is in the range from 30 µm to 3 mm.

7. Treated plastic surface according to An saying 5, characterized in that the length of the fibers is in the range from 100 µm to 1 mm.

8. Treated plastic surface according to An saying 5, characterized in that the length of the fibers is in the range from 300 µm to 1 mm.

9. A method for producing a treated plastic surface according to one of claims 1 to 8, characterized in that the unzerfa serte plastic surface ( 6 ) is defibrated.

10. The method according to claim 9, characterized in that it comprises the following process steps of defibrating:

(a) converting the unfibered plastic surface ( 6 ) into the viscoelastic or plastic state, or using such a state that is due to part production;
(b) bring the projections of a plurality of projections and recesses having a matrix ( 7 ) from a material adhering to the viscoelastic or plastic plastic to the viscoelastic or plastic plastic surface ( 6 );
(c) pulling the die ( 7 ) away from the viscoelastic or plastic plastic surface ( 6 ) while taking the plastic adhering to the projections with stringing; and
(d) Transfer the plastic surface ( 6 ) in the most solid, non-visco-elastic and non-plastic state.

11. The method according to claim 9, characterized in that it comprises the following process steps of defibrating:

(a) converting the un-frayed plastic surface ( 6 ) into the visco-elastic or plastic state, or using such a state that is due to a part production;
(b) pressing fibers out of the plastic surface ( 6 ) by pressing a plurality of protrusions and depressions into the die ( 7 ) into the viscoelastic or plastic plastic surface ( 6 ); and
(c) Transfer the plastic surface ( 6 ) in the most solid, non-visco-elastic and non-plastic state.

12. The method according to claim 11, characterized in that between the procedural steps (b) and (c) when using a die ( 7 ) made of a material adhering to the viscoelastic or plastic material, the process step of pulling the die ( 7 ) from the viscoelastic or plastic plastic surface ( 6 ) when the plastic adhering to the projections is pulled under thread.

13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the Ma trize ( 7 ) has a minimum density of 100 to 1000 projections gene per mm ² .

14. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the Ma trize ( 7 ) has a minimum density of 10,000 projections per mm ² .

15. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the unfibered plastic surface ( 6 ) is brought into the solid, non-visco-elastic and non-plastic state by heating in the viscoelastic or plastic state and by cooling or letting it cool.

16. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that as Ma trize ( 7 ) a fabric made of natural fiber, plastic fiber, metal fiber or mineral fiber, leather or felt is used.

17. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that sintered materials made of mineral, metallic or organic materials are used as the matrix ( 7 ).

18. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that as Ma trize ( 7 ) rough or surface porous mineral, metallic or organic materials used who the.

19. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that when Zer fibers the plastic surface ( 6 ) of the plastic, the water plastic surface ( 6 ) during the pressing and / or pulling away of the die ( 7 ) by using low surface temperatures in the viscoelastic Condition a particularly effective stretching of the fibers and thus a large increase in their strength is effected.

20. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that, when cerium fibers of a partially crystalline plastic surface (6) of the Nukleierungsgrad of the plastic material, this plastic surface (6) is changed.

21. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that when Zer fibers of polyolefins functional groups are formed on the plastic surface ( 6 ).

22. Application of the treated plastic surface according to one of claims 1 to 21, characterized in that this plastic surface ( 6 ) with an adhesive sticks ver with another surface or this plastic surface ( 6 ) is painted or coated with a coating agent.